【授权公告号：CN207841380U；申请权利人：上海信耀电子有限公司;发明设计人：童飞; 李勇; 王永和;】

 

摘要：

 

本实用新型公开了一种轻量型六自由度机械手臂，属于机械臂技术领域，包括：底座件；二轴件，二轴件的一端布置在底座件上；大臂主体件，大臂主体件布置在二轴件远离底座件的一端上，大臂主体件和小臂主体件均包括减速器、从动同步带轮、同步带、伺服电机、主动带轮以及电机安装法兰；四轴旋转件，四轴旋转件与大臂主体件远离二轴件的一端连接；腕部摆动件，腕部摆动件布置在小臂主体件远离小臂主体件的一端。本实用新型提供的六自由度机械手臂将减小了机械手臂本体的重量，降低了对伺服电机性能的要求，减少了机器人的制造成本、同时大大提升了机械手臂的整体性能。 

 

主权项：

 

1.一种轻量型六自由度机械手臂，其特征在于，包括：底座件；二轴件，所述二轴件的一端与所述底座件连接；大臂主体件，所述大臂主体件的一端与所述二轴件的另一端连接，所述大臂主体件包括第一减速器、第一从动同步带轮、第一同步带、第一伺服电机、第一主动带轮以及第一电机安装法兰，所述第一电机安装法兰上设置有所述第一伺服电机，所述第一伺服电机与所述第一主动带轮连接，所述第一减速器与所述第一从动同步带轮连接，所述第一从动同步带轮与所述第一主动带轮通过所述第一同步带连接；四轴旋转件，所述四轴旋转件的一端与所述大臂主体件的另一端连接；小臂主体件，所述小臂主体件的一端与所述四轴旋转件的另一端连接，所述小臂主体件包括第二减速器、第二从动同步带轮、第二同步带、第二伺服电机、第二主动带轮以及第二电机安装法兰，所述第二电机安装法兰上设置有所述第二伺服电机，所述第二伺服电机与所述第二主动带轮连接，所述第二减速器与所述第二从动同步带轮连接，所述第二从动同步带轮与所述第二主动带轮通过所述第二同步带连接；腕部摆动件，所述腕部摆动件与所述小臂主体件的另一端连接。 

 

要求：

 

1.一种轻量型六自由度机械手臂，其特征在于，包括：

 

底座件；

 

二轴件，所述二轴件的一端与所述底座件连接；

 

大臂主体件，所述大臂主体件的一端与所述二轴件的另一端连接，所述大臂主体件包括第一减速器、第一从动同步带轮、第一同步带、第一伺服电机、第一主动带轮以及第一电机安装法兰，所述第一电机安装法兰上设置有所述第一伺服电机，所述第一伺服电机与所述第一主动带轮连接，所述第一减速器与所述第一从动同步带轮连接，所述第一从动同步带轮与所述第一主动带轮通过所述第一同步带连接；

 

四轴旋转件，所述四轴旋转件的一端与所述大臂主体件的另一端连接；

 

小臂主体件，所述小臂主体件的一端与所述四轴旋转件的另一端连接，所述小臂主体件包括第二减速器、第二从动同步带轮、第二同步带、第二伺服电机、第二主动带轮以及第二电机安装法兰，所述第二电机安装法兰上设置有所述第二伺服电机，所述第二伺服电机与所述第二主动带轮连接，所述第二减速器与所述第二从动同步带轮连接，所述第二从动同步带轮与所述第二主动带轮通过所述第二同步带连接；

 

腕部摆动件，所述腕部摆动件与所述小臂主体件的另一端连接。

 

2.根据权利要求1所述的轻量型六自由度机械手臂，其特征在于，所述第一伺服电机布置在所述大臂主体件与所述二轴件连接的一端。

 

3.根据权利要求1所述的轻量型六自由度机械手臂，其特征在于，所述第一减速器布置在所述大臂主体件与所述四轴旋转件连接的一端。

 

4.根据权利要求1所述的轻量型六自由度机械手臂，其特征在于，所述第二伺服电机布置在所述小臂主体件与所述四轴旋转件连接的一端。

 

5.根据权利要求1所述的轻量型六自由度机械手臂，其特征在于，所述第二减速器布置在所述小臂主体件与所述腕部摆动件连接的一端。

 

6.根据权利要求1所述的轻量型六自由度机械手臂，其特征在于，所述第一伺服电机与所述第一减速器之间的距离大于所述第二伺服电机与所述第二减速器之间的距离。

 

一种轻量型六自由度机械手臂

技术领域

 

本实用新型涉及机械臂技术领域，具体是涉及一种轻量型六自由度机械手臂。

 

背景技术

 

工业机器人以其定位精度高、通用性以及柔性高等优点被广泛应用于焊接、涂胶、搬运、打标等场合。近几年随着工业自动化程度的不断提高，对机器人提出了小型化、轻量化、高速化的要求。目前，工业机器人的体型庞大、壁厚较大，且大多采用电机与机器人直连的驱动方式，导致机器人整体质量较大、重心偏高，不仅使得每个轴的负载增加，也对伺服电机性能的要求较高，从而大大增加了机器人的制造成本。

 

实用新型内容

 

针对现有技术中存在的上述问题，出了一种轻量型六自由度机械手臂结构，其利用同步轮、同步带实现电机与减速器的传动连接方式优化电机的位置分布，同时在保证性能要求的前提下选用轻质材料并通过力学仿真减小零部件尺寸从而降低整体重量，实现机器人本体的小型化、轻量化、低成本化。

 

具体技术方案如下：

 

一种轻量型六自由度机械手臂结构，包括：

 

底座件；

 

二轴件，所述二轴件的一端与所述底座件连接；

 

大臂主体件，所述大臂主体件的一端与所述二轴件的另一端连接，所述大臂主体件包括第一减速器、第一从动同步带轮、第一同步带、第一伺服电机、第一主动带轮以及第一电机安装法兰，所述第一电机安装法兰上设置有所述第一伺服电机，所述第一伺服电机与所述第一主动带轮连接，所述第一减速器与所述第一从动同步带轮连接，所述第一从动同步带轮与所述第一主动带轮通过所述第一同步带连接；

 

四轴旋转件，所述四轴旋转件的一端与所述大臂主体件的另一端连接；

 

小臂主体件，所述小臂主体件的一端与所述四轴旋转件的另一端连接，所述小臂主体件包括第二减速器、第二从动同步带轮、第二同步带、第二伺服电机、第二主动带轮以及第二电机安装法兰，所述第二电机安装法兰上设置有所述第二伺服电机，所述第二伺服电机与所述第二主动带轮连接，所述第二减速器与所述第二从动同步带轮连接，所述第二从动同步带轮与所述第二主动带轮通过所述第二同步带连接；

 

腕部摆动件，所述腕部摆动件与所述小臂主体件的另一端连接。

 

在本实用新型提供的六自由度机械手臂结构中，还具有这样的特征，所述第一伺服电机布置在所述大臂主体件与所述二轴件连接的一端。

 

在本实用新型提供的六自由度机械手臂结构中，还具有这样的特征，所述第一减速器布置在所述大臂主体件与所述四轴旋转件连接的一端。

 

在本实用新型提供的六自由度机械手臂结构中，还具有这样的特征，所述第二伺服电机布置在所述小臂主体件与所述四轴旋转件连接的一端。

 

在本实用新型提供的六自由度机械手臂结构中，还具有这样的特征，所述第二减速器布置在所述小臂主体件与所述腕部摆动件连接的一端。

 

在本实用新型提供的六自由度机械手臂结构中，还具有这样的特征，所述第一伺服电机与所述第一减速器之间的距离大于所述第二伺服电机与所述第二减速器之间的距离。

 

上述技术方案的积极效果是：

 

本实用新型提供的六自由度机械手臂结构减小了机械手臂本体的重量，降低了对伺服电机性能的要求，减少了机器人的制造成本、同时大大提升了机械手臂的整体性能。

 

附图说明

 

图1为本实用新型的一种轻量型六自由度机械手臂结构的实施例的立体图；

 

图2为本实用新型的一种轻量型六自由度机械手臂结构的实施例中的大臂主体件的结构示意图；

 

图3为本实用新型的一种轻量型六自由度机械手臂结构的实施例中的小臂主体件的结构示意图。

 

附图中：1、底座件；2、二轴件；3、大臂主体件；4、四轴旋转件；5、小臂主体件；6、腕部摆动件；31、第一减速器；32、第一从动同步带轮；33、第一同步带；34、第一伺服电机；35、第一主动带轮；36、第一电机安装法兰；51、第二减速器；52、第二从动同步带轮；53、第二同步带；54、第二伺服电机；55、第二主动带轮；56、第二电机安装法兰。

 

具体实施方式

 

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图1至3对本实用新型提供的用于轻量型六自由度机械手臂结构作具体阐述。

 

图1为一种轻量型六自由度机械手臂结构的实施例的结构示意图；图2为一种轻量型六自由度机械手臂结构的实施例中大臂主体件部分的结构示意图；图3为一种轻量型六自由度机械手臂结构的实施例中小臂主体件部分的结构示意图，如图1、图2和图3所示，本实施例提供的一种轻量型六自由度机械手臂结构，用以代替人工进行操作，该六自由度机械手臂包括：一底座件1、二轴件2、大臂主体件3、四轴旋转件4、小臂主体件5、腕部摆动件6、第一减速器31、第一从动同步带轮32、第一同步带33、第一伺服电机34、第一主动带轮35、第一电机安装法兰36、第二减速器51、第二从动同步带轮52、第二同步带53、第二伺服电机54、第二主动带轮55、第二电机安装法兰56。

 

在本实施例中，二轴件2的一端与底座件1连接。大臂主体件3的一端与二轴件2的另一端连接，大臂主体件3包括第一减速器31、第一从动同步带轮32、第一同步带33、第一伺服电机34、第一主动带轮35以及第一电机安装法兰36，第一电机安装法兰36上设置有第一伺服电机34，第一伺服电机34与第一主动带轮35连接，第一减速器31与第一从动同步带轮32连接，第一从动同步带轮32与第一主动带轮35通过第一同步带33连接。四轴旋转件4的一端与大臂主体件3的另一端连接。小臂主体件5的一端与四轴旋转件4的另一端连接，小臂主体件5包括第二减速器51、第二从动同步带轮52、第二同步带53、第二伺服电机54、第二主动带轮55以及第二电机安装法兰56，第二电机安装法兰56上设置有第二伺服电机54，第二伺服电机54与第二主动带轮55连接，第二减速器51与第二从动同步带轮52连接，第二从动同步带轮52与第二主动带轮55通过第二同步带53连接。腕部摆动件6与小臂主体件5的另一端连接。

 

在一种优选的实施方式中，如图2所示，第一伺服电机34布置在大臂主体件3与二轴件2连接的一端。

 

在一种优选的实施方式中，如图2所示，第一减速器31布置在大臂主体件3与四轴旋转件4连接的一端。

 

在一种优选的实施方式中，如图3所示，第二伺服电机54布置在小臂主体件5与四轴旋转件4连接的一端。

 

在一种优选的实施方式中，如图3所示，第二减速器51布置在小臂主体件5与腕部摆动件6连接的一端。

 

在一种优选的实施方式中，如图2和图3所示，第一伺服电机34与第一减速器31之间的距离大于第二伺服电机54与第二减速器之间的距离51。

 

以下，以一种具体的实施方式进行说明，需要指出的是，以下实施方式中所描述之结构、工艺、选材仅用以说明实施方式的可行性，并无限制本实用新型保护范围之意图。

 

本实施例提供的六自由度机械手臂将六自由度机械手臂包括底座件1、二轴件2，二轴件2的一端与底座件1连接。大臂主体件3的一端与二轴件2的另一端连接，大臂主体件3包括第一减速器31、第一从动同步带轮32、第一同步带33、第一伺服电机34、第一主动带轮35以及第一电机安装法兰36，第一电机安装法兰36上设置有第一伺服电机34，第一伺服电机34与第一主动带轮35连接，第一减速器31与第一从动同步带轮32连接，第一从动同步带轮32与第一主动带轮35通过第一同步带33连接，其中，第一伺服电机34布置在大臂主体件3与二轴件2连接的一端，第一减速器31布置在大臂主体件3与四轴旋转件4连接的一端。四轴旋转件4的一端与大臂主体件3的另一端连接。小臂主体件5的一端与四轴旋转件4的另一端连接，小臂主体件5包括第二减速器51、第二从动同步带轮52、第二同步带53、第二伺服电机54、第二主动带轮55以及第二电机安装法兰56，第二电机安装法兰56上设置有第二伺服电机54，第二伺服电机54与第二主动带轮55连接，第二减速器51与第二从动同步带轮52连接，第二从动同步带轮52与第二主动带轮55通过第二同步带53连接，其中，第二伺服电机54布置在小臂主体件5与四轴旋转件4连接的一端，第二减速器51布置在小臂主体件5与腕部摆动件6连接的一端。此外，第一伺服电机34与第一减速器31之间的距离大于第二伺服电机54与第二减速器之间的距离51。腕部摆动件6与小臂主体件5的另一端连接。该机械手臂主要通过二轴件、大臂主体件以及小臂主体件的移动和旋转来实现机械手臂在空间内沿x、y、z方向的移动以及沿x、y、z三轴旋转的六自由度运动。该机械手臂结构减小了机械手臂本体的重量，降低了伺服电机在机械手臂中的重心，降低了对伺服电机性能的要求，减少了机器人的制造成本、同时大大提升了机械手臂的整体性能。

 

以上仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。